Kyselina 1,3-bisfosfoglycerová

1,3-bisfosfoglycerát je konjugovaná báze kyseliny 1,3-bisfosfoglycerové. Je fosforylována na počtu uhlíků 1 a 3. Výsledek této fosforylace dává 1,3BPG důležité biologické vlastnosti, jako je schopnost fosforylovat ADP za vzniku zásobní molekuly energie ATP.

V glykolýzeUpravit

.

D-glyceraldehyd-3-fosfát	glyceraldehydfosfát dehydrogenáza		1,3-bisfosfo-D-glycerát	3-fosfoglycerátkináza		3-fosfo-D-glycerát
	NAD+ + Pi	NADH + H+		ADP	ATP
	NAD+ + Pi	NADH + H+		ADP	ATP
	glyceraldehydfosfátdehydrogenáza			3-fosfoglycerátkináza

Složka C00118 v databázi KEGG Pathway. Enzym 1.2.1.12 v databázi KEGG Pathway Database. Sloučenina C00236 v databázi KEGG Pathway Database. Enzym 2.7.2.3 v databázi KEGG Pathway Database. Sloučenina C00197 v databázi KEGG Pathway Database.

Jak již bylo uvedeno, 1,3BPG je metabolický meziprodukt v glykolytické dráze. Vzniká exergonickou oxidací aldehydu v G3P. Výsledkem této oxidace je přeměna aldehydové skupiny na skupinu kyseliny karboxylové, která pohání vznik acylfosfátové vazby. To je mimochodem jediný krok v glykolytické dráze, při kterém se NAD+ přeměňuje na NADH. Reakce vzniku 1,3BPG vyžaduje přítomnost enzymu zvaného glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenáza.

Vysokoenergetická acylfosfátová vazba 1,3BPG je důležitá při dýchání, protože pomáhá při tvorbě ATP. Molekula ATP vytvořená během následující reakce je první molekulou vzniklou během dýchání. Reakce probíhá takto;

1,3-bisfosfoglycerát + ADP ⇌ 3-fosfoglycerát + ATP

Přenos anorganického fosfátu z karboxylové skupiny na 1,3BPG na ADP za vzniku ATP je reverzibilní díky nízkému ΔG. Je to v důsledku toho, že se jedna acylfosfátová vazba štěpí, zatímco druhá vzniká. Tato reakce není přirozeně spontánní a vyžaduje přítomnost katalyzátoru. Tuto úlohu plní enzym fosfoglycerátkináza. Během reakce fosfoglycerátkináza prochází substrátem indukovanou konformační změnou podobně jako jiný metabolický enzym zvaný hexokináza.

Protože během glykolýzy vznikají z jedné molekuly glukózy dvě molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu, lze říci, že 1,3BPG je zodpovědný za dvě z deseti molekul ATP vzniklých během celého procesu. Glykolýza také využívá dvě molekuly ATP ve svých počátečních fázích jako závazný a nevratný krok. Z tohoto důvodu není glykolýza reverzibilní a má čistou produkci dvou molekul ATP a dvou NADH. Tyto dvě molekuly NADH samy o sobě dále produkují přibližně po 3 molekulách ATP.

Kliknutím na níže uvedené geny, proteiny a metabolity získáte odkaz na příslušné články.

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

]

|{{{bSize}}px|alt=Glykolýza a glukoneogeneze editovat]]

V Calvinově cykluEdit

1,3-BPG má v Calvinově cyklu velmi podobnou úlohu jako v glykolytické dráze. Z tohoto důvodu se o obou reakcích říká, že jsou analogické. Reakční dráha je však ve skutečnosti obrácená. Jediným dalším významným rozdílem mezi oběma reakcemi je, že NADPH se v Kalvínově cyklu používá jako donor elektronů, zatímco NAD+ se v glykolýze používá jako akceptor elektronů. V tomto reakčním cyklu vzniká 1,3BPG z 3-fosfoglycerátu a působením specifických enzymů se mění na glyceraldehyd-3-fosfát.

Na rozdíl od podobných reakcí glykolytické dráhy 1,3BPG v kalvinovém cyklu nevytváří ATP, ale využívá ho. Z tohoto důvodu ji lze považovat za nevratný a angažovaný krok cyklu. Výsledkem této části cyklu je odstranění anorganického fosfátu z 1,3BPG ve formě vodíkového iontu a přidání dvou elektronů do sloučeniny+.

Při úplném obrácení reakce glykolytické dráhy katalyzuje enzym fosfoglycerátkináza redukci karboxylové skupiny 1,3BPG za vzniku aldehydu. Při této reakci se rovněž uvolní molekula anorganického fosfátu, která je následně využita jako energie pro donaci elektronů z přeměny NADPH na NADP+. Na tuto druhou fázi reakce dohlíží enzym glyceraldehydfosfátdehydrogenáza.

Při přenosu kyslíkuEdit

Během normálního metabolismu u člověka se přibližně 20 % vyrobeného 1,3BPG nedostane dále v glykolytické dráze. Místo toho je přesunut alternativní cestou zahrnující redukci ATP v erytrocytech. Během této alternativní cesty se z ní vytváří podobná molekula zvaná kyselina 2,3-bisfosfoglycerová (2,3BPG). 2,3BPG se používá jako mechanismus, který dohlíží na účinné uvolňování kyslíku z hemoglobinu. Hladiny této 1,3BPG se v krvi pacienta zvýší, když je hladina kyslíku nízká, protože je to jeden z mechanismů aklimatizace. Nízká hladina kyslíku vyvolá zvýšení hladiny 1,3BPG, což následně zvýší hladinu 2,3BPG, která změní účinnost disociace kyslíku z hemoglobinu.

.